1931年，美国的劳伦斯建成第一台回旋加速器。
1932年，英国的考克拉夫特和爱尔兰瓦尔顿发明高电压倍增器，用以加速质子。
1932年，美国的安德森在宇宙射线中发现正电子。
1932年，英国的查德威克发现中子。
1934年，俄国的契仑柯夫发现液体在β射线照射下发光。
1938年，德国的哈恩、施特拉斯曼用中子轰击铀而发现了铀的裂变。
1939年，奥地利的迈特纳、弗立施提出铀裂变的解释，并预言每次核裂变会释放大量的能量。